Il a été dit que les cheveux de Marie-Antoinette étaient complètement blancs la nuit précédant sa décapitation. Cette histoire pourrait être apocryphe, mais le grisonnement rapide des cheveux est maintenant largement appelé syndrome de Marie-Antoinette. Il est souvent supposé être causé par le stress — un phénomène peut-être mieux illustrée par des photographies de chefs d’état avant et après leur mandat., Cependant, les contributions relatives du vieillissement, des facteurs génétiques et du stress au grisonnement ne sont pas connues — en partie en raison d’un manque de compréhension mécaniste du processus. Écrire dans la Nature, Zhang et al.1 identifier le mécanisme régissant le grisonnement prématuré chez les souris ayant subi un stress.
le cuir chevelu humain moyen a 100 000 follicules pileux, et une large gamme de couleurs de cheveux peut être trouvée à travers la population humaine. La couleur des cheveux est déterminée par des cellules appelées mélanocytes, qui produisent différentes combinaisons de pigments de mélanine absorbant la lumière2., Les mélanocytes sont dérivés de cellules souches mélanocytaires (MESC), qui sont situées dans une partie du follicule pileux appelée renflement 3. Le cycle capillaire normal est divisé en trois étapes: régénération du follicule pileux (anagène), dégénérescence (catagène) et repos (télogène). La production de mélanocytes commence tôt dans la phase anagène (Fig. 1a). À mesure que les gens vieillissent, le bassin de MESC s’épuise progressivement — de sorte que les cheveux pigmentés prennent une couleur « sel et poivre », puis deviennent gris et enfin blancs après une perte complète de pigment dans tous les follicules pileux.4,
Figure 1 / les cellules souches mélanocytaires et le stress. Les cellules souches mélanocytaires (MeSCs) sont situées dans le renflement du follicule pileux, qui est innervé par les neurones du système nerveux sympathique qui libèrent la molécule de neurotransmetteur noradrénaline. Le follicule passe par trois phases: régénération (anagène), dégénérescence (catagène) et repos (télogène). a, dans des conditions normales, les MESC migrent loin du renflement (flèches rouges) et se différencient en mélanocytes pendant l’anagène., Les mélanocytes synthétisent des pigments qui ajoutent de la couleur aux cheveux régénérants. Pendant le catagène et le télogène, ils commencent à mourir et à migrer hors de la niche (non représenté). Cependant, de nombreux MESC restent pour remplacer les mélanocytes dans la prochaine phase anagène. B, Zhang et coll.1 montrer que les stimuli stressants activent le système nerveux sympathique, augmentant la libération de noradrénaline dans les follicules pileux. La noradrénaline provoque une conversion complète des MESC en mélanocytes, qui migrent hors de la niche du catagène et du télogène., Le follicule pileux est appauvri en MeSCs qui se seraient différenciés pour remplacer ces mélanocytes. Sans cellules pigmentaires pour colorer les cheveux dans la phase anagène suivante, ils commencent à paraître gris ou blanc.
outre le vieillissement, plusieurs facteurs provoquent un grisonnement prématuré, notamment des déficiences diététiques5, des troubles tels que l’alopécie areata ou le vitiligo6,7 et le stress8, 9. Zhang et coll. tentez de tester le rôle du stress dans le processus de grisonnement chez la souris., Ils ont exposé les animaux à trois facteurs de stress différents — la douleur, la contention et un modèle de stress psychologique-au cours des différentes phases de la croissance des cheveux. Chaque facteur de stress a provoqué l’épuisement des MESC de la région du renflement, conduisant éventuellement au développement de plaques de cheveux blancs.
Les théories dominantes affirment que le grisonnement induit par le stress implique des hormones (comme la corticostérone) ou des réactions auto-immunes 10. Zhang et ses collègues ont examiné ces mécanismes potentiels, d’abord en empêchant la signalisation de la corticostérone et ensuite en soulignant les animaux dont le système immunitaire était compromis., Dans les deux cas, le grisonnement s’est produit après le stress, indiquant que ni la corticostérone ni les réactions auto-immunes ne provoquent une déplétion MeSC. Cependant, les auteurs ont constaté que les MESC expriment les récepteurs β2-adrénergiques, qui répondent à la noradrénaline-une molécule de neurotransmetteur impliquée dans la réponse « combat ou fuite » au stress. La perte de ce récepteur spécifiquement dans MeSCs a complètement bloqué le grisonnement induit par le stress.
les glandes surrénales sont la principale source de noradrénaline circulante., Mais, étonnamment, les chercheurs ont découvert que l’élimination de ces glandes n’empêchait pas le grisonnement en réponse au stress chez les souris.
Une autre source de noradrénaline est le système nerveux sympathique (SNS), qui est très actif en réponse au stress et qui entraîne la réponse au combat ou à la fuite. Zhang et ses collègues ont montré que les régions de renflement sont fortement innervées par les neurones sympathiques et que l’ablation du SNS à l’aide d’une molécule de neurotoxine ou le blocage de la libération de noradrénaline par les neurones sympathiques empêchaient le grisonnement induit par le stress., Ensuite, les auteurs ont généré des souris chez lesquelles les neurones sympathiques pouvaient être activés de manière aiguë et ont constaté que la suractivation du SNS chez ces souris provoquait un grisonnement en l’absence de stress. Ensemble, ces résultats indiquent que la noradrénaline libérée par les neurones sympathiques actifs déclenche une déplétion MeSC (Fig. 1b). Fait intéressant, Zhang et al. a constaté que la propension d’une zone à devenir grise est en corrélation avec son niveau d’innervation sympathique.
exactement comment l’activité sympathique provoque-t-elle l’épuisement des MESC des follicules pileux?, Normalement, ces cellules souches sont maintenues dans un état dormant jusqu’à ce que la repousse des cheveux soit nécessaire. Cependant, lorsque les chercheurs ont suivi les MESC marqués avec une protéine fluorescente, ils ont découvert que la prolifération et la différenciation des MeSC augmentent considérablement sous un stress extrême ou une exposition à un niveau élevé de noradrénaline. Ceci a comme conséquence la migration de masse des mélanocytes loin du renflement, et ne laisse aucune cellule souche restante. Pour confirmer davantage ce résultat, les chercheurs ont supprimé la prolifération des MeSC pharmacologiquement et génétiquement., Lorsque la prolifération a été atténuée, les effets du stress sur la prolifération, la différenciation et la migration des MeSC ont été bloqués.
Le travail de Zhang et de ses collègues soulève plusieurs questions. Par exemple, le mécanisme sous-jacent à L’épuisement des MeSC en réponse au stress est-il le même que celui qui provoque le grisonnement pendant le vieillissement? Des expériences futures modulant l’activité du SNS sur une période plus longue détermineraient si le grisonnement lié à l’âge peut être ralenti ou accéléré. Peut-être, en l’absence de signaux sympathiques, les MESC ont la capacité d’un réapprovisionnement illimité, ce qui indique un moyen de retarder le grisonnement lié à l’âge.,
D’autres groupes de cellules souches sont-ils également sensibles à l’épuisement des cellules souches en réponse au stress, si elles ou les cellules qui composent leur niche expriment des récepteurs β2-adrénergiques? À l’appui de cette idée, les cellules souches et progénitrices hématopoïétiques (Hspc), qui donnent naissance à des lignées sanguines et immunitaires, résident dans une niche de la moelle osseuse qui contient des cellules stromales, et la stimulation de ces cellules par le SNS fait que les Hspc quittent leur niche11,12. Peut — être, comme les MESC,le stress épuise les Hspc-ce qui pourrait expliquer en partie pourquoi la fonction immunitaire est altérée en réponse au stress chronique13, 14., La question de savoir si ce type de relation s’étend au-delà des MESC et des Hspc est une question ouverte.
il est fascinant d’examiner quel avantage évolutif possible pourrait être conféré par le grisonnement induit par le stress. Comme les cheveux gris sont le plus souvent liés à l’âge, ils pourraient être associés à l’expérience, au leadership et à la confiance15. Par exemple, les gorilles de montagne à dos argenté mâles adultes (Gorilla beringei beringei), qui ont des cheveux gris sur le dos après avoir atteint leur pleine maturité, peuvent continuer à diriger une troupe de gorillas16., Peut-être qu’un animal qui a enduré suffisamment de stress pour « gagner » des cheveux gris a une place plus élevée dans l’ordre social que ce qui serait normalement conféré par l’âge de cet individu.
relier les points entre le stress, la lutte ou la fuite, l’épuisement des cellules souches et le grisonnement prématuré ouvre plusieurs pistes pour la recherche future. Au-delà du développement de thérapies anti-grisonnement, le travail de Zhang et de ses collègues promet d’ouvrir la voie à une meilleure compréhension de la façon dont le stress influence d’autres pools de cellules souches et leurs niches.